JP2641437B2 - 荷電粒子線装置 - Google Patents
荷電粒子線装置Info
- Publication number
- JP2641437B2 JP2641437B2 JP62042551A JP4255187A JP2641437B2 JP 2641437 B2 JP2641437 B2 JP 2641437B2 JP 62042551 A JP62042551 A JP 62042551A JP 4255187 A JP4255187 A JP 4255187A JP 2641437 B2 JP2641437 B2 JP 2641437B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charged particle
- charged
- sample
- positive
- negative
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/252—Tubes for spot-analysing by electron or ion beams; Microanalysers
- H01J37/256—Tubes for spot-analysing by electron or ion beams; Microanalysers using scanning beams
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/244—Detectors; Associated components or circuits therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/244—Detection characterized by the detecting means
- H01J2237/2449—Detector devices with moving charges in electric or magnetic fields
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/25—Tubes for localised analysis using electron or ion beams
- H01J2237/2505—Tubes for localised analysis using electron or ion beams characterised by their application
- H01J2237/2516—Secondary particles mass or energy spectrometry
- H01J2237/2527—Ions [SIMS]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、荷電粒子線装置に係り、特に二次イオン質
量分析における分析精度の向上に大きく寄与することが
可能な荷電粒子線装置に関する。
量分析における分析精度の向上に大きく寄与することが
可能な荷電粒子線装置に関する。
従来の装置は、特公昭52−21911号公報に記載のよう
に単一の質量分析計で二次イオンを検出しており、正お
よび負両二次イオンの検出は困難であつた。さらに時々
刻々エツチングが進行してゆく状態における試料表面の
高分解能逐次観察機能が備わつていなかつた。
に単一の質量分析計で二次イオンを検出しており、正お
よび負両二次イオンの検出は困難であつた。さらに時々
刻々エツチングが進行してゆく状態における試料表面の
高分解能逐次観察機能が備わつていなかつた。
上記従来技術は、次のような２つの問題点について配
慮されていなかつた。
慮されていなかつた。
（１）二次イオンとして正および負両イオンを同時に検
出することが困難であつた。
出することが困難であつた。
（２）加工または分析時、分析領域の高分解能観察が困
難であった。
難であった。
そのため、上述（１）および（２）に対応して次のよ
うな問題点が指摘できる。
うな問題点が指摘できる。
（１）に関しては、従来正または負イオンを独立に検
出しているが、同じ起源から放出される正，負両二次イ
オンを検出しておらず、試料の分子状態や化合物状態の
同定が困難であつた。さらに陽性元素では正，陰性元素
では負の二次イオン化率が高いことが知られており、全
元素に対して高感度で分析するためには、正，負両二次
イオンを同時に検出することが不可欠な分析技法といえ
るが、これを実現するための従来技術はない。
出しているが、同じ起源から放出される正，負両二次イ
オンを検出しておらず、試料の分子状態や化合物状態の
同定が困難であつた。さらに陽性元素では正，陰性元素
では負の二次イオン化率が高いことが知られており、全
元素に対して高感度で分析するためには、正，負両二次
イオンを同時に検出することが不可欠な分析技法といえ
るが、これを実現するための従来技術はない。
（２）に関しては、従来分析領域の観察には分解能の
低い光学顕微鏡が使用されていた。この方法では、サブ
ミクロン領域の観察および分析場所の高精度位置決めに
は不十分であつた。さらにスパツタ現象を利用した深さ
方向分析においては、エツチング表面の逐次観察により
その形状，エツチング深さを常にモニタすることによ
り、試料表面の観察と分析結果を複合情報をとり出し、
総合評価（キヤラクタリゼーシヨン）を行なうことが重
要である。このことは特に微小領域分析には必須の技術
といえる。
低い光学顕微鏡が使用されていた。この方法では、サブ
ミクロン領域の観察および分析場所の高精度位置決めに
は不十分であつた。さらにスパツタ現象を利用した深さ
方向分析においては、エツチング表面の逐次観察により
その形状，エツチング深さを常にモニタすることによ
り、試料表面の観察と分析結果を複合情報をとり出し、
総合評価（キヤラクタリゼーシヨン）を行なうことが重
要である。このことは特に微小領域分析には必須の技術
といえる。
さらに微細加工法においても、上述と同様に、加工場
所の選択，非破壊で且つ正確な加工部の位置決め法およ
び加工形状の逐次観察法が重要である。このような問題
点に対して対処できる従来技術は存在しなかつた。
所の選択，非破壊で且つ正確な加工部の位置決め法およ
び加工形状の逐次観察法が重要である。このような問題
点に対して対処できる従来技術は存在しなかつた。
本発明の目的は分析または加工時に正，負両二次イオ
ンを同時に検出し、分析精度を向上することが可動な荷
電粒子線装置を提供するにある。
ンを同時に検出し、分析精度を向上することが可動な荷
電粒子線装置を提供するにある。
上記の目的は次のような新しい技法を採用することに
より解決した。
より解決した。
第１に正，負両二次イオンの同時検出法について述べ
る。正，負両二次イオン同時検出法の基本概念は、一次
イオンビームの光学軸中心を零電位に保つために面に試
料近傍にビーム軸を含む面対称の偏向電極を配置し、そ
れぞれ正，負の電圧を印加し、二次イオンを正，負に分
離して引き出し分析計に導くようにしたことにある。
る。正，負両二次イオン同時検出法の基本概念は、一次
イオンビームの光学軸中心を零電位に保つために面に試
料近傍にビーム軸を含む面対称の偏向電極を配置し、そ
れぞれ正，負の電圧を印加し、二次イオンを正，負に分
離して引き出し分析計に導くようにしたことにある。
第２は、走査型電子顕微鏡（SEM）の複合化による高
分解能逐次観察法に関するものである。従来技術として
イオン・電子ハイブリツドビーム源およびハイブリツド
偏向系が開発されていたが、本発明では、これらの技法
を一部利用する。すなわちSEMの実現は、ほぼ同時に放
出される電子を質量の重い二次イオンとともに如何にし
て干渉なく引き出すかにかかつている。選択的に電子引
き出しを可能にした基本原理は磁場中を走行する荷電粒
子の偏向量がその質量数に依存して変化する性質を利用
することにある。具体的には、試料近傍に二次イオン影
響を与えないような弱磁場を印加し、放出二次電子のみ
をイオン引き出し方向と直角方向に取り出すことにより
実現した。
分解能逐次観察法に関するものである。従来技術として
イオン・電子ハイブリツドビーム源およびハイブリツド
偏向系が開発されていたが、本発明では、これらの技法
を一部利用する。すなわちSEMの実現は、ほぼ同時に放
出される電子を質量の重い二次イオンとともに如何にし
て干渉なく引き出すかにかかつている。選択的に電子引
き出しを可能にした基本原理は磁場中を走行する荷電粒
子の偏向量がその質量数に依存して変化する性質を利用
することにある。具体的には、試料近傍に二次イオン影
響を与えないような弱磁場を印加し、放出二次電子のみ
をイオン引き出し方向と直角方向に取り出すことにより
実現した。
１）正，負両二次イオンの同時引出用偏向電極の動作：
偏向電極は、その一部に二次イオン取り出し用の穴また
はメツシユを有する２枚の平行平板から構成されてい
て、両者には逆極性の同電圧が印加されている。偏向電
極にはさまれた中心面すなわち一次イオンビーム軸を含
む面は無電場空間になつている。このような状態のもと
で、一次イオン照射によつて発生した二次イオンは、上
述の偏向電界の作用により、正の二次イオンは負の偏向
電極側に、負の二次イオンは正の偏向電極側に偏向さ
れ、偏向電極の一部に設けた穴またはメツシユ穴を通し
て質量分析計に導かれる。このようにして試料上で発生
した二次イオンは、正および負イオンに分離され、同時
に質量分析計に導かれ、検出される。
偏向電極は、その一部に二次イオン取り出し用の穴また
はメツシユを有する２枚の平行平板から構成されてい
て、両者には逆極性の同電圧が印加されている。偏向電
極にはさまれた中心面すなわち一次イオンビーム軸を含
む面は無電場空間になつている。このような状態のもと
で、一次イオン照射によつて発生した二次イオンは、上
述の偏向電界の作用により、正の二次イオンは負の偏向
電極側に、負の二次イオンは正の偏向電極側に偏向さ
れ、偏向電極の一部に設けた穴またはメツシユ穴を通し
て質量分析計に導かれる。このようにして試料上で発生
した二次イオンは、正および負イオンに分離され、同時
に質量分析計に導かれ、検出される。
２）二次電子の分離検出手段と動作原理：本技法のビー
ム照射系は、ビーム源としては、既発明のイオン・電子
ハイブリツドビーム源およびハイブリツド偏向系を採用
しており、試料上にはイオンビームと電気ビームが時系
列，重畳または独立に照射されている。そのためSEM像
を得るためには、二次電子を二次イオンと分離して検出
することが必要である。二次電子の検出は、上記１）に
示した偏向電界と同一方向に弱磁を重畳，印加し、二次
イオン引き出し方向と直角方向から引き出す。これによ
り映像信号として二次電子を、元素分析指向として正，
負二次イオンと区別してそれぞれ独立に且つ同時に検出
できるようにした。
ム照射系は、ビーム源としては、既発明のイオン・電子
ハイブリツドビーム源およびハイブリツド偏向系を採用
しており、試料上にはイオンビームと電気ビームが時系
列，重畳または独立に照射されている。そのためSEM像
を得るためには、二次電子を二次イオンと分離して検出
することが必要である。二次電子の検出は、上記１）に
示した偏向電界と同一方向に弱磁を重畳，印加し、二次
イオン引き出し方向と直角方向から引き出す。これによ
り映像信号として二次電子を、元素分析指向として正，
負二次イオンと区別してそれぞれ独立に且つ同時に検出
できるようにした。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。本
発明の装置は主として一次ビーム照射系（Ｉ）、像観察
系（II）および二次ビーム光学系（III）より構成され
ている。一次ビーム照射系は既に公知のイオン・電子両
用ハイブリツドビーム源とビーム収束用レンズ群より構
成されている。ハイブリツドビーム源は主にエミツタチ
ツプ1,ルツボ2,フイラメント3,制御電極4,ビーム源材料
5,荷電ビーム引出し電極７より構成されている。収束用
レンズ部は磁場と電場を複合化させたハイブリツドレン
ズ群８を利用し、磁場レンズと電場レンズがそれぞれ独
立に作用するようになつている。像観察系（II）は３つ
の走査像結像用CRT23,24,25および走査電源22より構成
されている。
発明の装置は主として一次ビーム照射系（Ｉ）、像観察
系（II）および二次ビーム光学系（III）より構成され
ている。一次ビーム照射系は既に公知のイオン・電子両
用ハイブリツドビーム源とビーム収束用レンズ群より構
成されている。ハイブリツドビーム源は主にエミツタチ
ツプ1,ルツボ2,フイラメント3,制御電極4,ビーム源材料
5,荷電ビーム引出し電極７より構成されている。収束用
レンズ部は磁場と電場を複合化させたハイブリツドレン
ズ群８を利用し、磁場レンズと電場レンズがそれぞれ独
立に作用するようになつている。像観察系（II）は３つ
の走査像結像用CRT23,24,25および走査電源22より構成
されている。
二次ビーム光学系（III）は、試料上で発生した正，
負二次イオン27および二次電子28をそれぞれ独立して取
り出す役割をもつ。二次ビーム系（III）は電場，磁場
両用ハイブリツド偏向器9,二次イオンを正，負に分離引
き出すためイオン取り出し穴または金属メツシユ26を有
する静電型二次イオン偏向器10,引き出された二次イオ
ンのエネルギー分析を行なうためのエネルギーアナライ
ザ11,エネルギー分離スリツト12,質量分析計14,15、二
次イオン引出電極13,試料台16,試料17,二次電子偏向用
磁場生成のための磁場18,二次電子検出器21（第２図）
および二次イオン加速電源19より構成されている。二次
イオン加速電圧としては直流またはパルス電圧20を利用
した。
負二次イオン27および二次電子28をそれぞれ独立して取
り出す役割をもつ。二次ビーム系（III）は電場，磁場
両用ハイブリツド偏向器9,二次イオンを正，負に分離引
き出すためイオン取り出し穴または金属メツシユ26を有
する静電型二次イオン偏向器10,引き出された二次イオ
ンのエネルギー分析を行なうためのエネルギーアナライ
ザ11,エネルギー分離スリツト12,質量分析計14,15、二
次イオン引出電極13,試料台16,試料17,二次電子偏向用
磁場生成のための磁場18,二次電子検出器21（第２図）
および二次イオン加速電源19より構成されている。二次
イオン加速電圧としては直流またはパルス電圧20を利用
した。
二次イオン27および二次電子28の引き出しは、第３図
および第４図に示した構成についても実施した。
および第４図に示した構成についても実施した。
次に動作を説明する。ハイブリツドビーム源１〜６に
より形成されたイオン，電子両荷電ビーム７はハイブリ
ツドレンズ群８により、細く絞られ、試料17上に照射さ
れる。照射を受けた試料表面からは、正，負二次イオン
27および二次電子28が放出される。放出された二次イオ
ンは偏向電極10による偏向電界により正または負イオン
に分離され、偏向電極10に設けられた穴またはメツシユ
電極26を通して質量分析計14,15に導かれる。この場
合、質量分析計に導かれるイオンはエネルギーアナライ
ザ11および質量分離絞り12により特定エネルギーを有す
るものに限定される。質量分析計14および15に導かれた
イオンはそれぞれ質量分離され、特定イオンとして検出
される。
より形成されたイオン，電子両荷電ビーム７はハイブリ
ツドレンズ群８により、細く絞られ、試料17上に照射さ
れる。照射を受けた試料表面からは、正，負二次イオン
27および二次電子28が放出される。放出された二次イオ
ンは偏向電極10による偏向電界により正または負イオン
に分離され、偏向電極10に設けられた穴またはメツシユ
電極26を通して質量分析計14,15に導かれる。この場
合、質量分析計に導かれるイオンはエネルギーアナライ
ザ11および質量分離絞り12により特定エネルギーを有す
るものに限定される。質量分析計14および15に導かれた
イオンはそれぞれ質量分離され、特定イオンとして検出
される。
一次ビーム照射によつて生成された二次電子は、試料
近傍に設けた磁場発生用永久磁石またはコイル18で生成
した弱磁場（二次イオンは偏向を受けない）により、偏
向させ二次電子検出器21で検出される。磁場発生用永久
磁石またはコイルは18、第１図の全体構成に示したほか
に第３図および第４図に示したようにエネルギーアナラ
イザ11に設けた方式および試料台16に埋め込んだ方式を
採用し、いずれも実用上有効であることを見出した。
近傍に設けた磁場発生用永久磁石またはコイル18で生成
した弱磁場（二次イオンは偏向を受けない）により、偏
向させ二次電子検出器21で検出される。磁場発生用永久
磁石またはコイルは18、第１図の全体構成に示したほか
に第３図および第４図に示したようにエネルギーアナラ
イザ11に設けた方式および試料台16に埋め込んだ方式を
採用し、いずれも実用上有効であることを見出した。
以上の機能は、一次ビームとして正イオン，負イオン
または電子ビームがそれぞれ独立して照射される場合、
複合ビームとして照射される場合または時系列的に照射
される場合の３つの条件に対して同様に有効であつた。
または電子ビームがそれぞれ独立して照射される場合、
複合ビームとして照射される場合または時系列的に照射
される場合の３つの条件に対して同様に有効であつた。
非破壊で分析領域を決定する方法および分析領域の逐
次観察法は、次のような技法を利用して実施する。先ず
ハイブリツドレンズ群８を静電レンズ単独（磁場レンズ
使用せず）で動作させ、ハイブリツドビーム源よりイオ
ン・電子をパルス的にまたは時系列的に取り出し、同時
にハイブリツドレンズ電圧をイオンまたは電子ビーム引
き出しに同期させて印加し、両者が試料上に集束するよ
うに調整する。次にハイブリツド偏向系９を磁場偏向の
みで動作させ、イオンビームを固定したまま、電子ビー
ムを走査させ、CRT25上に二次電子像を形成する。一方
ハイブリツドビーム源は引出電圧により電子またはイオ
ンビームを単独で取り出すことも可能であり、上述の二
次電子像の形成は電子ビームおよびイオンビーム単独照
射の場合についても可能であり、必要に応じて使い分け
る。この場合、電子ビームによる電子像は、電子の初期
エネルギーが小さいことから、イオンビームによる二次
電子像に比例して約１桁以上の高い分解能を示す。これ
により表面状態がエツチングにより逐次変化してゆく状
態を高分解能SEM像で観察しながらイオンビームによる
分析を行なうことができる。分析領域は、あらかじめイ
オンビームと電子ビームの試料上における位置関係を定
めておくことにより、電子による高分解能像から正確に
決定できる。イオンビームによる照射による試料の破壊
性を問題にする場合は、ハイブリツドビーム源を電子源
として動作させ、先ず二次電子像を観察し、非破壊で分
析場所を決定し、次にビーム源をイオン源としてのみ動
作させ、イオンビームを形成し電子像によりあらかじめ
決定した所望の場所のイオンビームを照射し、正確な位
置決めを行なう。
次観察法は、次のような技法を利用して実施する。先ず
ハイブリツドレンズ群８を静電レンズ単独（磁場レンズ
使用せず）で動作させ、ハイブリツドビーム源よりイオ
ン・電子をパルス的にまたは時系列的に取り出し、同時
にハイブリツドレンズ電圧をイオンまたは電子ビーム引
き出しに同期させて印加し、両者が試料上に集束するよ
うに調整する。次にハイブリツド偏向系９を磁場偏向の
みで動作させ、イオンビームを固定したまま、電子ビー
ムを走査させ、CRT25上に二次電子像を形成する。一方
ハイブリツドビーム源は引出電圧により電子またはイオ
ンビームを単独で取り出すことも可能であり、上述の二
次電子像の形成は電子ビームおよびイオンビーム単独照
射の場合についても可能であり、必要に応じて使い分け
る。この場合、電子ビームによる電子像は、電子の初期
エネルギーが小さいことから、イオンビームによる二次
電子像に比例して約１桁以上の高い分解能を示す。これ
により表面状態がエツチングにより逐次変化してゆく状
態を高分解能SEM像で観察しながらイオンビームによる
分析を行なうことができる。分析領域は、あらかじめイ
オンビームと電子ビームの試料上における位置関係を定
めておくことにより、電子による高分解能像から正確に
決定できる。イオンビームによる照射による試料の破壊
性を問題にする場合は、ハイブリツドビーム源を電子源
として動作させ、先ず二次電子像を観察し、非破壊で分
析場所を決定し、次にビーム源をイオン源としてのみ動
作させ、イオンビームを形成し電子像によりあらかじめ
決定した所望の場所のイオンビームを照射し、正確な位
置決めを行なう。
以上は、実施例として分析法への適用例を取り上げた
が、イオンビームによる微細加工法においても、上述と
同様な原理に基づき、非破壊でSEM像を観察しながら加
工場所の選択，正確な位置決定および加工時の逐次観察
が可能になつた。これにより加工および分析精度が著し
く向上した。
が、イオンビームによる微細加工法においても、上述と
同様な原理に基づき、非破壊でSEM像を観察しながら加
工場所の選択，正確な位置決定および加工時の逐次観察
が可能になつた。これにより加工および分析精度が著し
く向上した。
本実施例による効果を列記すると次のようになる。
１）FIBを利用した微細加工および微小領域分析を行な
う場合、試料の加工部および分析領域のSEMによる逐次
観察でき、加工および分析精度が著しく向上した。
う場合、試料の加工部および分析領域のSEMによる逐次
観察でき、加工および分析精度が著しく向上した。
２）電子ビームの利用により、非破壊で且つ高精度で加
工および分析点の位置決めが可能になつた。
工および分析点の位置決めが可能になつた。
３）イオンビームによるエツチング作用と電子によるSE
M像観察により、試料の立体構造の観察が可能になつた
（立体SEM）。
M像観察により、試料の立体構造の観察が可能になつた
（立体SEM）。
４）SIMSモードにおいて、正，負両二次イオンを同時に
分離検出できるようになり、従来、困難であつた化合物
情報が得られるようになつた。
分離検出できるようになり、従来、困難であつた化合物
情報が得られるようになつた。
５）二次イオン引出系において、一次ビーム軸上を零電
位に保つような偏向電界を印加しており、一次ビームに
悪影響を与えずに効率よく正，負両イオンの分離が可能
である。
位に保つような偏向電界を印加しており、一次ビームに
悪影響を与えずに効率よく正，負両イオンの分離が可能
である。
６）加工時、元素分析と加工部観察が同時に可能であ
る。
る。
７）ハイブリツドレンズ系を採用しており、必要に応じ
て、磁場および電場レンズの併用または単独利用が可能
であり、試料上におけるイオンおよび電子ビーム径を独
立に且つ任意に変えられる。
て、磁場および電場レンズの併用または単独利用が可能
であり、試料上におけるイオンおよび電子ビーム径を独
立に且つ任意に変えられる。
８）ハイブリツド偏向系の採用により、イオンおよび電
子ビームの同期走査が可能であると同時に、イオンビー
ムを固定して電子ビームのみを走査することができる。
子ビームの同期走査が可能であると同時に、イオンビー
ムを固定して電子ビームのみを走査することができる。
９）正，負二次イオン分離法として、一次ビーム軸を含
む平面と面対称の偏向電極を設けており、且つビーム軸
が零電位になるように正，負電圧を印加しており、一次
イオンビームを偏向させることなく、正，負両二次イオ
ンの分離／検出が可能である。
む平面と面対称の偏向電極を設けており、且つビーム軸
が零電位になるように正，負電圧を印加しており、一次
イオンビームを偏向させることなく、正，負両二次イオ
ンの分離／検出が可能である。
10）二次電子検出法として、質量効果を有する磁場を利
用して二次イオンに影響を与えない二次電子検出法を採
用した。
用して二次イオンに影響を与えない二次電子検出法を採
用した。
11）微細加工遂行時、二次電子像による加工形状の高分
解能観察と同時に正，負両二次イオンによる分析が可能
である。これにより加工の進行状況および終点がチエツ
クできる。
解能観察と同時に正，負両二次イオンによる分析が可能
である。これにより加工の進行状況および終点がチエツ
クできる。
本発明によれば、正，負両二次イオンを同時に検出す
ることができ、分析精度を向上することができる。
ることができ、分析精度を向上することができる。
第１図は本発明の一実施例の原理構成図、第２図は第１
図の試料部分の直角方向の部分構成図、第３図及び第４
図は本発明のそれぞれの実施例を示す部分構成図であ
る。 １……エミツタチツプ、２……ルツボ、３……フイラメ
ント、４……制御電極、５……ビーム材料、６……引出
電極、７……荷電ビーム、８……ハイブリツドレンズ
群、９……ハイブリツド偏向器、10……静電型二次イオ
ン偏向器、11……エネルギーアナライザ、12……エネル
ギー分離スリツト、13……二次イオン引出電極、14,15
……質量分析計、16……試料台、17……試料、18……磁
極、19……二次イオン加速電源、20……パルス電圧、21
……二次電子検出器、22……走査電源、23,24,25……CR
T、26……金属メツシユ、27……正，負二次イオン、28
……二次電子。
図の試料部分の直角方向の部分構成図、第３図及び第４
図は本発明のそれぞれの実施例を示す部分構成図であ
る。 １……エミツタチツプ、２……ルツボ、３……フイラメ
ント、４……制御電極、５……ビーム材料、６……引出
電極、７……荷電ビーム、８……ハイブリツドレンズ
群、９……ハイブリツド偏向器、10……静電型二次イオ
ン偏向器、11……エネルギーアナライザ、12……エネル
ギー分離スリツト、13……二次イオン引出電極、14,15
……質量分析計、16……試料台、17……試料、18……磁
極、19……二次イオン加速電源、20……パルス電圧、21
……二次電子検出器、22……走査電源、23,24,25……CR
T、26……金属メツシユ、27……正，負二次イオン、28
……二次電子。
Claims (8)
- 【請求項１】荷電粒子源と、該荷電粒子源から放射され
た一次荷電ビームを集束して照射する集束手段と、集束
された前記一次荷電ビームを偏向する偏向手段と、試料
を載置する試料台と、 前記一次荷電ビームの試料への照射で発生する少なくと
も三種類の二次荷電粒子を質量数で二つに分離する第一
の分離手段と、 前記第一の分離手段で分離された質量数で軽い前記二次
荷電粒子を検出する第一の検出手段と、前記第一の分離
手段で質量数の重い二次荷電粒子を正と負の荷電粒子に
分離する第二の分離手段と、分離した正の荷電粒子を検
出する第二の検出手段と、分離した負の荷電粒子を検出
する第三の検出手段とを有することを特徴とする荷電粒
子線装置。 - 【請求項２】前記第一の分離手段が質量数の重い二次荷
電粒子の偏向に影響を与えない磁場を有する磁石で構成
したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の荷電
粒子線装置。 - 【請求項３】前記磁石は試料を載置する前記試料台上又
は前記試料台に埋め込んだ状態に配置したことを特徴と
する特許請求の範囲第２項記載の荷電粒子線装置。 - 【請求項４】前記磁石は前記第２分離手段内に設けたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の荷電粒子線
装置。 - 【請求項５】前記第二の分離手段は偏向器と第一の分離
手段の間に設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の荷電粒子線装置。 - 【請求項６】前記第二と第三の検出手段は前記偏向器と
試料台の間にあって、一次荷電ビーム軸を含む面対称の
位置に設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の荷電粒子線装置。 - 【請求項７】前記第二と第三の検出手段はエネルギーア
ナライザーと質量分析器を含む構成であることを特徴と
する特許請求の範囲第６項記載の荷電粒子線装置。 - 【請求項８】前記荷電粒子源はイオン・電子両用ビーム
源であることを特徴とする特許請求項第１項記載の荷電
粒子線装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62042551A JP2641437B2 (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | 荷電粒子線装置 |
| US07/160,408 US4841143A (en) | 1987-02-27 | 1988-02-25 | Charged particle beam apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62042551A JP2641437B2 (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | 荷電粒子線装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63211551A JPS63211551A (ja) | 1988-09-02 |
| JP2641437B2 true JP2641437B2 (ja) | 1997-08-13 |
Family
ID=12639190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62042551A Expired - Lifetime JP2641437B2 (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | 荷電粒子線装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4841143A (ja) |
| JP (1) | JP2641437B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2714009B2 (ja) * | 1988-07-15 | 1998-02-16 | 株式会社日立製作所 | 荷電ビーム装置 |
| US4983830A (en) * | 1989-06-29 | 1991-01-08 | Seiko Instruments Inc. | Focused ion beam apparatus having charged particle energy filter |
| JPH05251039A (ja) * | 1992-03-04 | 1993-09-28 | Ebara Corp | 二次イオン質量分析計 |
| JP4181561B2 (ja) * | 2005-05-12 | 2008-11-19 | 松下電器産業株式会社 | 半導体加工方法および加工装置 |
| US7714299B2 (en) * | 2006-08-08 | 2010-05-11 | Academia Sinica | Particle detector |
| US7947953B2 (en) * | 2008-10-08 | 2011-05-24 | ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH | Charged particle detection apparatus and detection method |
| JP4913854B2 (ja) * | 2008-10-08 | 2012-04-11 | アイシーティー インテグレーテッド サーキット テスティング ゲゼルシャフト フィーア ハルプライタープリーフテヒニック エム ベー ハー | 荷電粒子検出装置及び検出方法 |
| EP2507815A4 (en) * | 2009-11-30 | 2016-12-28 | Ionwerks Inc | FLIGHT TIME SPECTROMETRY AND SPECTROSCOPY OF SURFACES |
| JP5247761B2 (ja) * | 2010-05-21 | 2013-07-24 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | Ｆｉｂ−ｓｅｍ複合装置 |
| US9673019B2 (en) * | 2014-09-22 | 2017-06-06 | El-Mul Technologies Ltd. | Electron detection system |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5036191A (ja) * | 1973-07-25 | 1975-04-05 | ||
| US4266127A (en) * | 1978-12-01 | 1981-05-05 | Cherng Chang | Mass spectrometer for chemical ionization and electron impact ionization operation |
| JPS58110956U (ja) * | 1982-01-22 | 1983-07-28 | 株式会社日立製作所 | 荷電粒子照射装置 |
| US4564758A (en) * | 1984-02-01 | 1986-01-14 | Cameca | Process and device for the ionic analysis of an insulating sample |
| JPS60185351A (ja) * | 1984-03-05 | 1985-09-20 | Hitachi Ltd | 荷電粒子ビ−ム制御法 |
| JPS6197557A (ja) * | 1984-10-19 | 1986-05-16 | Kawasaki Steel Corp | 二次イオン質量分析装置 |
| JPH05221911A (ja) * | 1991-12-06 | 1993-08-31 | Mitsui Toatsu Chem Inc | フェノール化合物 |
-
1987
- 1987-02-27 JP JP62042551A patent/JP2641437B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-02-25 US US07/160,408 patent/US4841143A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63211551A (ja) | 1988-09-02 |
| US4841143A (en) | 1989-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3724949B2 (ja) | 基板検査装置およびこれを備えた基板検査システム並びに基板検査方法 | |
| EP2365514B1 (en) | Twin beam charged particle column and method of operating thereof | |
| US5008537A (en) | Composite apparatus with secondary ion mass spectrometry instrument and scanning electron microscope | |
| JP2641437B2 (ja) | 荷電粒子線装置 | |
| JP2714009B2 (ja) | 荷電ビーム装置 | |
| US4107527A (en) | Ion-emission microanalyzer microscope | |
| JP2999127B2 (ja) | 極微領域表面の分析装置 | |
| JP2002117798A (ja) | 正・負両イオンを同時検出し、それらの質量分析が可能な表面分析・観察装置 | |
| JPH11354072A (ja) | レーザイオン化中性粒子質量分析装置および分析方法 | |
| JP2001319612A (ja) | 直接写像型電子顕微鏡 | |
| JPH0637564Y2 (ja) | 中性粒子散乱分析装置 | |
| JPS5968159A (ja) | イオン源を用いた分析装置 | |
| JPH0727771A (ja) | 走査型プローブ顕微鏡 | |
| JPH04373125A (ja) | 集束イオンビーム装置およびそれによる加工方法 | |
| EP0190251B1 (en) | Method and apparatus for the micro-analysis or imaging of samples | |
| JP2607573B2 (ja) | イオンマイクロアナライザ | |
| JP2544034B2 (ja) | 二次イオン質量分析法及び二次イオン質量分析装置 | |
| JPH04233149A (ja) | 試料面分析装置 | |
| JPH076609Y2 (ja) | 集束イオンビーム加工装置 | |
| JP2000123773A (ja) | 二次イオン質量分析装置 | |
| JP3174307B2 (ja) | 二次荷電粒子解析装置、及びそれを用いた試料解析方法 | |
| JPS63102149A (ja) | 定量電位測定用スペクトロメータ検出器装置 | |
| JPH06318443A (ja) | イオンビーム装置 | |
| JP2000155103A (ja) | 電子線装置 | |
| CN117174558A (zh) | 用粒子辐射设备对物体成像、加工和/或分析的方法、执行该方法的计算机程序产品及粒子辐射设备 |